JP4228962B2 - Connection terminal connection method and connection part - Google Patents
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Description
本発明は、ケーブル端末の導体に接続される接続端子の接続方法に関するものである。 The present invention relates to a connection method for connection terminals connected to conductors of cable terminals.
ケーブル端末の導体に、図6に示す接続端子61を接続することで、図7に示す接続部70が得られる。
A connecting
接続端子61とケーブル端末の導体71との接続(固定)は、接続端子61の爪部62a,62bとフラット部63との間の空間64に導体71を挿入した後、爪部62a,62bを互いに近接するように(内側に)折り曲げ、爪部62a,62b及びフラット部63で導体71を締付けることでなされる。
Connection (fixation) between the
従来の接続端子の構成材料として、純銅の他、黄銅、リン青銅、又は洋白等のCuを主成分としたCu合金が使用されている。また、接続端子と導体との接続性を良好にするために、接続端子の表面には、SnメッキやNiメッキなどが施されている(例えば、特許文献1参照)。 As a constituent material of a conventional connection terminal, a Cu alloy mainly composed of Cu, such as brass, phosphor bronze, or white, is used in addition to pure copper. Further, in order to improve the connection between the connection terminal and the conductor, the surface of the connection terminal is subjected to Sn plating, Ni plating, or the like (for example, see Patent Document 1).
近年、環境上の問題から、材料のリサイクルが問題となっており、中でも鉄鋼材料は、金属製の構造材として多岐にわたって使用されていることから、そのリサイクルは重要である。 In recent years, recycling of materials has become a problem due to environmental problems. Among them, steel materials are widely used as metal structural materials, and thus recycling is important.
鉄鋼材料のリサイクルを行う上で、鉄スクラップ中に含まれるCu等の特定の金属材料が問題となっている。これは、鉄スクラップ中にCu、Sn、Ni、Crなどの特定金属材料が含まれていると、再生した鉄鋼材料に表面割れや傷が発生してしまい、品質低下が生じるためである。これらの特定金属材料は、鉄鋼溶湯中から除去することが非常に困難である。このため、鉄鋼材料のリサイクルを繰り返すことで、特定金属材料の濃度が濃縮され、更なる鉄鋼材料の品質低下が生じてしまう。よって、鉄スクラップとしては、特定金属材料フリーのものが望ましい。 When recycling steel materials, specific metal materials such as Cu contained in iron scrap are problematic. This is because if the metal scrap contains a specific metal material such as Cu, Sn, Ni, or Cr, surface cracks and scratches are generated in the reclaimed steel material, resulting in quality degradation. These specific metal materials are very difficult to remove from the molten steel. For this reason, by repeating the recycling of the steel material, the concentration of the specific metal material is concentrated, and the quality of the steel material is further deteriorated. Therefore, it is desirable that the iron scrap is free of a specific metal material.
鉄スクラップを構成する自動車や家電製品等には、様々な配線材が用いられている。ここで、これらの配線材を構成する部材を、特定金属材料フリーのもので構成すれば、自動車や家電製品等を材料リサイクルする際に、配線材を選り分ける必要がなくなるため、リサイクル性が向上する。そこで、接続端子の構成材料として、Cu合金に換えてAl又はAl合金が用いられ始めている。 Various wiring materials are used in automobiles, home appliances, and the like that constitute iron scrap. Here, if the members that make up these wiring materials are made of materials that are free of specific metal materials, there is no need to select wiring materials when recycling materials for automobiles, home appliances, etc., improving recyclability To do. Therefore, Al or an Al alloy has begun to be used as a constituent material of the connection terminal instead of the Cu alloy.
ところが、Al又はAl合金は、Cu合金よりもクリープ変形が起こり易いため、接続端子による導体の締付けに弛みが生じ易い。これによって、導体と接続端子との接触抵抗が増加してしまい、ジュール熱による発熱が生じる。クリープ変形は、高温になるほど起こり易いため、この発熱により、接続端子による導体の締付けが更に弛んで接触抵抗が増加し、接続部が更に高温になる。このクリープ変形による弛みと発熱とが繰り返し生じることによって、導体と接続端子との接続が外れてしまうおそれがあった。 However, since Al or Al alloy is more likely to undergo creep deformation than Cu alloy, slack is likely to occur in the tightening of the conductor by the connection terminal. As a result, the contact resistance between the conductor and the connection terminal increases, and heat is generated due to Joule heat. Since creep deformation is more likely to occur at higher temperatures, this heat generation further loosens the conductors by the connection terminals and increases the contact resistance, which further increases the temperature of the connection portion. There is a possibility that the connection between the conductor and the connection terminal may be disconnected due to repeated occurrence of slack and heat generation due to creep deformation.
また、接続部70における爪部62a,62b及びフラット部63と導体71とは、締付けによって物理的に接触しているだけであり、このことも、導体と接続端子との接続が外れる原因ともなっていた。
Further, the
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、特定金属材料フリーの材料で構成され、ケーブル端末の導体との接続が強固な接続方法及び接続部を提供することにある。 An object of the present invention created in view of the above circumstances is to provide a connection method and a connection portion which are made of a material free of a specific metal material and have a strong connection with a conductor of a cable terminal.
上記目的を達成すべく本発明に係る接続端子の接続方法は、ケーブル端末のAl又はAl合金で構成された導体に折り曲げ締付け用の爪部を有する接続端子を接続する方法において、Al合金の層とFe合金の層とを積層、クラッドしてなる複合材で構成され、上記導体との接触部に上記Al合金の層を配置してなる接続端子に上記導体を接触させ、上記爪部を折り曲げる前に上記導体又は上記接続端子の少なくとも一方に超音波による振動を付与し、上記導体と上記Al合金層との接触部の内、少なくとも一部を摺動摩擦による摩擦熱で溶融させ融着させる第一融着工程と、上記接続端子の上記爪部を折り曲げて上記導体を締付けて、上記導体と上記接続端子との間に電流を流し、上記導体と上記Al合金層との接触部の内、少なくとも一部を電気抵抗によるジュール熱で溶融させ融着させる第二融着工程とを有することを特徴とするものである。 Connection method for connecting terminal according to the present invention for achieving the above, in the method for connecting a connection terminal having a claw portion for folding clamping a conductor comprised of Al or an Al alloy of the cable terminal, a layer of Al alloy And the Fe alloy layer are laminated and clad, and the conductor is brought into contact with a connection terminal formed by placing the Al alloy layer at the contact portion with the conductor, and the claw portion is bent. Before applying vibration by ultrasonic waves to at least one of the conductor or the connection terminal, at least a part of the contact portion between the conductor and the Al alloy layer is melted and fused by frictional heat due to sliding friction. One fusion step, bending the claw portion of the connection terminal and tightening the conductor, passing a current between the conductor and the connection terminal, and in the contact portion between the conductor and the Al alloy layer, At least one And a second fusing step of fusing and fusing the portion with Joule heat due to electric resistance .
ここで、複合材は、28×106S/m以上の導電率、300MPa以上の引張強さを有するものである。 Here, the composite material has a conductivity of 28 × 10 6 S / m or more and a tensile strength of 300 MPa or more.
一方、本発明に係る接続部は、上述した接続端子の接続方法を用いて導体と接続端子とを接続してなるものである。 On the other hand, the connection part which concerns on this invention connects a conductor and a connection terminal using the connection method of the connection terminal mentioned above.
本発明によれば、Al合金で構成される接続端子を用いた接続部でありながら、耐熱衝撃性が良好であるという優れた効果を発揮する。 According to the present invention, although it is a connection part using the connection terminal comprised with Al alloy, the outstanding effect that thermal shock resistance is good is exhibited.
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図2に示すように、本発明の好適一実施の形態に係る接続端子21は、ケーブル端末の導体に接続されるものであって、図1に示すAlを主成分とするAl合金の層11と、Fe(又はFeとAl)を主成分とするFe合金の層12とを2層以上(図1中では2層のみを図示)に積層、クラッドしてなる複合材10で構成され、導体との接触部(フラット部)23側(図2中では上面側)にAl合金の層11を配置したものである。
As shown in FIG. 2, a
接続端子21は、T字状の本体部25の爪部22a,22bを、本体部25の上面Fとほぼ直交するように折り曲げてなり、上面Fにおける爪部22a,22b間のフラット部23と、爪部22a,22bとの間の空間24に、導体が挿入配置される。
The
複合材10は、層11と層12の肉厚比(層厚比)を、3:1〜7:1、好ましくは4:1〜6:1、特に好ましくは5:1前後に調節し、導電率を28×106S/m以上、引張強さを300MPa以上としたものである。この複合材10に、適宜、圧延加工、打ち抜き加工、曲げ加工などを施すことで、接続端子21が得られる。
The
複合材10における層12は、Fe合金の単層材で構成してもよく、その他に、Fe合金材とAl合金材とのクラッド材で構成してもよい。
The
Fe合金は、不可避的不純物として、具体的には0.01重量%未満の範囲で、Cu、Sn、Ni、Cr等の特定金属材料を含んでいてもよい。 The Fe alloy may contain a specific metal material such as Cu, Sn, Ni, or Cr as an inevitable impurity, specifically in a range of less than 0.01% by weight.
Al合金は、
0.01〜0.5重量%のZr、
及び0.01重量%未満の不可避的不純物を含んでいてもよい。
Al alloy is
0.01-0.5 wt% Zr,
And less than 0.01% by weight of inevitable impurities.
また、Al合金は、
0.5〜5.0重量%のMg、
0.01〜0.5重量%のZr、
及び0.02重量%未満の不可避的不純物を含んでいてもよい。
Al alloy is
0.5-5.0 wt% Mg,
0.01-0.5 wt% Zr,
And less than 0.02% by weight of inevitable impurities.
さらに、Al合金は、
0.5〜5.0重量%のMg、
0.1〜1.0重量%のSi、
0.01〜0.5重量%のZr、
及び0.02重量%未満の不可避的不純物を含んでいてもよい。
Furthermore, Al alloy
0.5-5.0 wt% Mg,
0.1-1.0 wt% Si,
0.01-0.5 wt% Zr,
And less than 0.02% by weight of inevitable impurities.
また、Al合金は、
0.3〜1.0重量%のFe、
0.02〜0.1重量%のZr、
及び0.02重量%未満の不可避的不純物を含んでいてもよい。
Al alloy is
0.3-1.0 wt% Fe,
0.02 to 0.1% by weight of Zr,
And less than 0.02% by weight of inevitable impurities.
さらに、Al合金は、
0.01重量%未満のCu、Sn、Ni、Cr等の特定金属材料を含んでいてもよい。
Furthermore, Al alloy
It may contain a specific metal material such as Cu, Sn, Ni, Cr or the like less than 0.01% by weight.
接続端子21の形状は特に限定するものではなく、ケーブル端末の導体に接続される慣用の接続端子であれば全て適用可能である。
The shape of the
次に、本実施の形態に係る接続端子の接続方法を説明する。 Next, a connection terminal connection method according to the present embodiment will be described.
ケーブル端末の導体(例えば、Al又はAl合金製の導体)を、図2に示した接続端子21の空間24に挿入配置した後、図3に示すように、導体31に超音波振動子35を、また、接続端子21のフラット部23の下面に超音波振動子36を当接させる。
After the conductor of the cable end (for example, a conductor made of Al or Al alloy) is inserted into the
次に、超音波振動子35,36により、各導体31及び接続端子21に超音波振動を付与し、導体31と接続端子21における層11とを高速で摺動させる。この摺動の摩擦熱によって、導体31と層11、及び導体31同士の表面が部分的に熱溶融される。その結果、導体31と層11の少なくとも一部、及び導体31同士の少なくとも一部が融着一体化され、融着部38が形成される。ここで、超音波振動子35,36による超音波振動の付与時に、超音波振動子35,36の少なくとも一方を互いに近接する方向に移動させ、超音波振動子35,36間の導体31及びフラット部23を圧縮するようにしてもよい。
Next, ultrasonic vibration is applied to each conductor 31 and
最後に、接続端子21の爪部22a,22bを、互いに近接するように(内側に)折り曲げて突き合わせ、爪部22a,22b及びフラット部23で導体31を締付けることで、導体31と接続端子21との接続(固定)が完了し、接続部(ケーブル)30が得られる。
Finally, the
尚、Al又はAl合金製の導体としては、アルミ導体として慣用的に用いられているものが全て適用可能であり、特に限定するものではない。 In addition, as the conductor made of Al or Al alloy, all those conventionally used as an aluminum conductor can be applied and are not particularly limited.
次に、本実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described.
本実施の形態に係る接続端子21は、Al合金の層11とFe合金の層12とを2層以上に積層、クラッドしてなる複合材10で構成したものである。この複合材10は、導電率が28×106S/m以上、引張強さが300MPa以上となるように、層11,12の各組成及び各厚さを調整したものである。つまり、複合材10は、導電率は良好であるものの強度が不十分な層11(Al合金)と、強度は十分に高いものの導電率があまり良好でない層(Fe合金)12とを複合化することで、層11,12の各欠点を相互に補完したものである。その結果、本実施の形態に係る接続端子21は、従来のAl又はAl合金で構成した接続端子、例えば工業用純アルミニウム製の接続端子と比較して、導電率を大きく低下させることなく、引張強さを例えば3倍以上に大きく向上させることができる。
The
また、本実施の形態に係る接続端子21は、Al合金で構成される層11が導体31と接触、接続されるように層11を配置し、接続端子21及び導体31間の導電性が良好となるようにしている。このため、接続端子21において、Al又はAl合金で構成される導体31の良好な導電率が損なわれるおそれはない。
In addition, the
さらに、本実施の形態に係る接続端子21は、層11を、Fe合金で構成される層12で補強しているため、高い引張強さ及び耐熱性を有する。
Furthermore, the
また、本実施の形態に係る接続端子21は、Cu、Sn、Ni、Cr等の特定金属材料フリーの材料、又は特定金属材料の含有量が極微量の材料で構成している。このため、この接続端子21と導体31とを接続してなる接続部30(図3参照)を備えた配線材を含む自動車や家電製品等を廃棄処分する際に、配線材を選り分ける必要はない。よって、鉄鋼材料のリサイクル性が良好となる。
Further, the
さらに、本実施の形態に係る接続端子21は、その一部はFe合金で構成されているものの、その大部分はCu又はCu合金よりも軽量なAl合金で構成されている。よって、この接続端子21と、Al又はAl合金製の導体31とを接続してなる接続部30を備えた配線材は非常に軽量であり、高所配線部や屋外配線部に適した配線材となる。
Furthermore, although a part of the
一方、本実施の形態に係る接続端子21の接続方法においては、導体31と接続端子21とを接続させる際、超音波振動を付与することで、導体31と層11の少なくとも一部、及び導体31同士の少なくとも一部を融着一体化している。このため、本実施の形態に係る接続方法により得られた接続部30の、導体31と接続端子21との接続強度は、導体71と接続端子61とを物理的に接触させただけの従来の接続部70(図7参照)の接続強度と比較して、非常に高いものとなる。つまり、接続部30は、接続の信頼性が高い。
On the other hand, in the connection method of the
このため、接続部30において、接続端子21及び導体31にクリープ変形が生じたとしても、接続端子21による導体31の締付けに弛みが生じることは殆どない。よって、導体31と接続端子21との接触抵抗が増加することもなく、接触抵抗によるジュール熱によって接続部30が発熱し、接続部30が更に高温となることもない。つまり、クリープ変形による弛みと発熱とが、連鎖的に繰り返し生じることはないことから、最終的に、導体31と接続端子21との接続が外れてしまうということもない。
For this reason, even if creep deformation occurs in the
また、本実施の形態に係る接続部30に対して、低温状態及び高温状態にそれぞれ一定時間保持するという熱サイクルを繰り返し付与したとしても、接続部30の抵抗率は殆ど変化しない。よって、接続部30は、耐熱衝撃性が非常に良好である。
Moreover, even if the thermal cycle of holding for a certain period of time in the low temperature state and the high temperature state is repeatedly applied to the
さらに、本実施の形態に係る接続部30は、例えば、自動車や家電製品等のワイヤハーネスの接続部などへの適用が考えられ、これらに対する適用によって、信頼性が高いワイヤハーネスを得ることができる。
Furthermore, the
次に、本発明の他の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
本発明の他の好適一実施の形態に係る接合方法について説明する。 A joining method according to another preferred embodiment of the present invention will be described.
ケーブル端末の導体を、図2に示した接続端子21の空間24に挿入配置した後、図4に示すように、接続端子21の爪部22a,22bを、互いに近接するように(内側に)折り曲げて突き合わせ、爪部22a,22b及びフラット部23で導体31が締付けられる。
After the conductor of the cable terminal is inserted and arranged in the
次に、爪部22a,22bにおける突き合わせ部42及びその近傍に電極45を、また、接続端子21のフラット部23の下面に電極46を当接させる。
Next, the
次に、電極45,46間に電圧を印加することで、電極45→接続端子21の突き合わせ部42→導体31→接続端子21のフラット部23→電極46の順(又はその逆の順)に電流が流れる。この電流が流れる際、電気抵抗による発熱(ジュール熱)によって、導体31と層11、及び導体31同士の表面が部分的に熱溶融される。その結果、導体31と層11の少なくとも一部、及び導体31同士の少なくとも一部が融着一体化され、融着部38が形成される。ここで、電極45,46による電圧の印加時に、電極45,46の少なくとも一方を互いに近接する方向に移動させ、電極45,46間の、突き合わせ部42、導体31、及びフラット部23を圧縮するようにしてもよい。
Next, by applying a voltage between the
以上により、導体31と接続端子21との接続(固定)が完了し、接続部40が得られる。
Thus, the connection (fixation) between the conductor 31 and the
本実施の形態に係る接続方法を用いて得られた接続部40においても、前実施の形態に係る接続方法を用いて得られた接続部30と同様の作用効果が期待される。
Also in the
また、本発明の別の好適一実施の形態に係る接合方法を、図2〜図4を用いて説明する。 Moreover, the joining method which concerns on another suitable one Embodiment of this invention is demonstrated using FIGS.
ケーブル端末の導体を、図2に示した接続端子21の空間24に挿入配置した後、図3に示すように、導体31に超音波振動子35を、また、接続端子21のフラット部23の下面に超音波振動子36を当接させる。
After the conductor of the cable terminal is inserted and arranged in the
次に、超音波振動子35,36により、各導体31及び接続端子21に超音波振動を付与し、導体31と接続端子21における層11とを高速で摺動させる。この摺動の摩擦熱によって、導体31と層11、及び導体31同士の表面が部分的に熱溶融される。その結果、導体31と層11の少なくとも一部、及び導体31同士の少なくとも一部が融着一体化され、融着部38が形成される(第1融着工程)。ここで、超音波振動子35,36による超音波振動の付与時に、超音波振動子35,36の少なくとも一方を互いに近接する方向に移動させ、超音波振動子35,36間の導体31及びフラット部23を圧縮するようにしてもよい。
Next, ultrasonic vibration is applied to each conductor 31 and
次に、図4に示すように、接続端子21の爪部22a,22bを、互いに近接するように(内側に)折り曲げて突き合わせ、爪部22a,22b及びフラット部23で導体31が締付けられる。
Next, as shown in FIG. 4, the
次に、爪部22a,22bにおける突き合わせ部42及びその近傍に電極45を、また、接続端子21のフラット部23の下面に電極46を当接させる。
Next, the
次に、電極45,46間に電圧を印加することで、電極45→接続端子21の突き合わせ部42→導体31→接続端子21のフラット部23→電極46の順(又はその逆の順)に電流が流れる。この電流が流れる際、電気抵抗による発熱(ジュール熱)によって、導体31と層11、及び導体31同士の表面が部分的に熱溶融される。その結果、導体31と層11の少なくとも一部、及び導体31同士の少なくとも一部が融着一体化され、融着部38が形成される(第2融着工程)。ここで、電極45,46による電圧の印加時に、電極45,46の少なくとも一方を互いに近接する方向に移動させ、電極45,46間の、突き合わせ部42、導体31、及びフラット部23を圧縮するようにしてもよい。
Next, by applying a voltage between the
以上により、導体31と接続端子21との接続(固定)が完了し、接続部が得られる。
Thus, the connection (fixation) between the conductor 31 and the
本実施の形態に係る接続方法を用いて得られた接続部においても、前実施の形態に係る接続方法を用いて得られた接続部30,40と同様の作用効果が期待される。また、本実施の形態に係る接続部の接続強度は、前実施の形態に係る接続部30,40の接続強度よりも更に高くなる。
Also in the connection part obtained using the connection method according to the present embodiment, the same effects as those of the
上述したように、本実施の形態に係る接続方法においては、超音波振動の付与及び/又は電圧の印加によって、融着部38を形成する場合について説明を行った。しかし、この融着部38の形成方法は、導体31と層11の少なくとも一部、及び導体31同士の少なくとも一部を融着一体化できるものであれば、特に限定するものではない。
As described above, in the connection method according to the present embodiment, the case where the fused
以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various other things are assumed.
次に、本発明について、実施例に基づいて説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 Next, although this invention is demonstrated based on an Example, this invention is not limited to this Example.
(実施例1)
Al合金板とFe合金板を2層に積層、クラッドし、Al合金層とFe合金層の層厚比を5:1に調整した複合材(図1参照)を作製する。この複合材を用い、図2に示した接続端子を作製する。
Example 1
An Al alloy plate and an Fe alloy plate are laminated and clad in two layers, and a composite material (see FIG. 1) in which the layer thickness ratio of the Al alloy layer and the Fe alloy layer is adjusted to 5: 1 is produced. Using this composite material, the connection terminal shown in FIG. 2 is produced.
この接続端子の空間に導体を挿入配置した後、図3を用いて説明した接続方法を用い、超音波振動を接続端子及び導体に付与する。この時、一方の超音波振動子を、他方の超音波振動子に近接する方向に移動させ、超音波振動子間の導体及びフラット部に圧縮力を加える。これによって、導体とAl合金の層の少なくとも一部、及び導体同士のなくとも一部に融着部を形成し、図3に示した接続部を作製する。 After the conductor is inserted and arranged in the space of the connection terminal, ultrasonic vibration is applied to the connection terminal and the conductor using the connection method described with reference to FIG. At this time, one ultrasonic transducer is moved in a direction close to the other ultrasonic transducer, and a compressive force is applied to the conductor and the flat portion between the ultrasonic transducers. In this way, a fusion part is formed in at least a part of the conductor and Al alloy layer, and at least a part of the conductors, and the connection part shown in FIG.
(実施例2)
実施例1と同様の接続端子の空間に、導体を挿入配置した後、図4を用いて説明した接続方法を用い、2つの電極間に位置する接続端子及び導体に電流を流す。この時、一方の超音波振動子を、他方の超音波振動子に近接する方向に移動させ、超音波振動子間の導体及びフラット部に圧縮力を加える。これによって、導体とAl合金の層の少なくとも一部、及び導体同士の少なくとも一部に融着部を形成し、図4に示した接続部を作製する。
(Example 2)
After a conductor is inserted and arranged in the connection terminal space similar to that in the first embodiment, a current is passed through the connection terminal and the conductor located between the two electrodes using the connection method described with reference to FIG. At this time, one ultrasonic transducer is moved in a direction close to the other ultrasonic transducer, and a compressive force is applied to the conductor and the flat portion between the ultrasonic transducers. In this way, a fusion part is formed in at least a part of the conductor and Al alloy layer and at least a part of the conductors, and the connection part shown in FIG. 4 is produced.
(従来例1)
工業用純Al板を用い、図6に示した接続端子を作製する。
(Conventional example 1)
The connection terminal shown in FIG. 6 is produced using an industrial pure Al plate.
この接続端子の空間に導体を挿入配置した後、接続端子の爪部を互いに近接するように(内側に)折り曲げ、図7に示した接続部を作製する。 After the conductor is inserted and arranged in the space of the connection terminal, the claw portions of the connection terminal are bent so as to be close to each other (inward), thereby producing the connection portion shown in FIG.
(従来例2)
国際標準軟銅板を用いる以外は、従来例1と同様にして、図7に示した接続部を作製する。
(Conventional example 2)
The connecting portion shown in FIG. 7 is produced in the same manner as in Conventional Example 1 except that an international standard annealed copper plate is used.
実施例1,2及び従来例1,2の各接続部について、導電率(×106S/m)、引張強さ(MPa)を測定すると共に、耐熱衝撃性、鉄鋼リサイクル性、及び総合評価の各評価を行った。これらの測定結果及び評価を表1に示す。 About each connection part of Example 1, 2 and the prior art examples 1, 2, while measuring electrical conductivity (x10 6 S / m) and tensile strength (MPa), thermal shock resistance, steel recyclability, and comprehensive evaluation Each evaluation of was performed. These measurement results and evaluation are shown in Table 1.
耐熱衝撃性は、図5に示すように、熱サイクルを連続的に付与した際の抵抗率比の変化により評価を行った。具体的には、−40℃、120℃の各温度条件下でそれぞれ1時間放置するという熱サイクルを1サイクルとして、実施例1,2及び従来例1,2の各接続部に熱衝撃(熱サイクル)を連続的(0〜250回)に付与し、抵抗率比をそれぞれ測定した。 As shown in FIG. 5, the thermal shock resistance was evaluated by the change in resistivity ratio when the thermal cycle was continuously applied. Specifically, the thermal cycle of leaving for 1 hour under each temperature condition of −40 ° C. and 120 ° C. is defined as one cycle, and thermal shock (heat Cycle) was applied continuously (0 to 250 times), and the resistivity ratio was measured.
鉄鋼リサイクル性は、リサイクル性が良好なものを○、リサイクル性が良くない(不良な)ものを×とした。 As for steel recyclability, “good” indicates that the recyclability is good, and “poor” indicates that the recyclability is not good (poor).
総合評価は、導電率、引張強さ、耐熱衝撃性、及び鉄鋼リサイクル性を鑑みて良好なものを○、不良なものを×とした。 In the comprehensive evaluation, in consideration of electrical conductivity, tensile strength, thermal shock resistance, and steel recyclability, a good one was evaluated as “good” and a poor one as “poor”.
表1に示すように、実施例1,2の各接続部の導電率は30.2×106S/mであり、純Alで構成される従来例1の接続部の導電率(35.5×106S/m)と比較すると、導電率が約15%も低かった。しかし、実施例1,2の各接続部の引張強さは350MPaと非常に高く、従来例1の接続部の引張強さ(115MPa)と比較して3倍以上の高強度であった。つまり、実施例1,2の各接続部は、純Al製の接続端子を用いて構成した接続部と比較して、非常に高強度であり、かつ、ほぼ同等の導電率を有していた。 As shown in Table 1, the electrical conductivity of each connection part in Examples 1 and 2 is 30.2 × 10 6 S / m, and the electrical conductivity of the connection part in Conventional Example 1 made of pure Al (35.5 × 10 6 Compared with S / m), the conductivity was about 15% lower. However, the tensile strength of each connection part in Examples 1 and 2 was as extremely high as 350 MPa, which was three times higher than the tensile strength (115 MPa) of the connection part in Conventional Example 1. That is, each connection part of Examples 1 and 2 was very high in strength and had almost the same electrical conductivity as compared with a connection part configured using a pure Al connection terminal. .
また、表1及び図5に示すように、実施例1,2の各接続部における抵抗率比(図5中では○印を結んだ折れ線51と△印を結んだ折れ線52とで図示)は、サイクル数が0〜250回と増加しても殆ど変化(増加)しなかった。さらに、実施例1,2の各接続部の、0〜250回のサイクル数範囲における抵抗率比の増分は、従来例2の接続部のそれと比較しても小さく、実施例1,2の各接続部の耐熱衝撃性は、実施例1,2及び従来例1,2の各接続部の中で最も良好であった。 Further, as shown in Table 1 and FIG. 5, the resistivity ratio at each connection part of Examples 1 and 2 (illustrated by a broken line 51 connected with a circle and a bent line 52 connected with a triangle in FIG. 5) Even when the number of cycles increased from 0 to 250, there was almost no change (increase). Further, the increment of the resistivity ratio in the range of 0 to 250 cycles of each connection part of Examples 1 and 2 is smaller than that of the connection part of Conventional Example 2, and each of Examples 1 and 2 The thermal shock resistance of the connection part was the best among the connection parts of Examples 1 and 2 and Conventional Examples 1 and 2.
さらに、実施例1,2の各接続部は、Al合金とFe合金のクラッド材からなる接続端子を用いて構成されており、特定金属材料フリーであることから、鉄鋼リサイクル性は良好であった。 Furthermore, each connection part of Examples 1 and 2 is configured using a connection terminal made of a clad material of an Al alloy and an Fe alloy, and because it is free of a specific metal material, steel recyclability was good. .
以上より、実施例1,2の各接続部は、引張強さが高く、導電率が比較的良好で、耐熱衝撃性が良好で、鉄鋼リサイクル性が良好であることから、総合評価も良好であった。 From the above, each connection part of Examples 1 and 2 has high tensile strength, relatively good electrical conductivity, good thermal shock resistance, and good steel recyclability, so the overall evaluation is also good. there were.
従来例1の接続部は、鉄鋼リサイクル性は良好であった。しかし、図5に示したように、従来例1の接続部における抵抗率比(図5中では■印を結んだ折れ線53で図示)は、熱衝撃の付与開始から早い段階で急激に上昇し、サイクル数が約100回の段階で抵抗率比は既に8弱に達し、サイクル数が250回の段階では抵抗率比は8強にまで達した。つまり、従来例1の接続部は、耐熱衝撃性が良好でなく、総合評価は不良であった。
The connection part of Conventional Example 1 had good steel recyclability. However, as shown in FIG. 5, the resistivity ratio (shown by a
また、従来例2の接続部は、導電率が58.0×106S/m、引張強さが400MPaであり、いずれも実施例1,2の各接続部における導電率及び引張強さを上回っていた。また、図5に示したように、従来例2の接続部における抵抗率比(図5中では黒丸印を結んだ折れ線54で図示)は、サイクル数が0〜250回と増加しても殆ど変化(増加)せず、耐熱衝撃性に優れていた。しかしながら、従来例2の接続部は、純Cu製の接続端子を用いて構成されているため、鉄鋼リサイクル性が良好でなく、総合評価は不良であった。
Moreover, the connection part of the prior art example 2 has an electrical conductivity of 58.0 × 10 6 S / m and a tensile strength of 400 MPa, both of which exceed the electrical conductivity and tensile strength of each connection part of Examples 1 and 2. It was. Further, as shown in FIG. 5, the resistivity ratio (shown by the
10 複合材
11 Al合金の層
12 Fe合金の層
21 接続端子
31 導体
38 融着部
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